24、切削速度和刀具材料对孔质量的影响研究

切削速度和刀具材料对孔质量的影响研究

在机械加工领域，孔加工的质量对于零部件的性能和使用寿命至关重要。尤其是在汽车涡轮增压器系统的压缩机叶轮制造中，常用的铸造C355铝合金预钻盲孔的铰削加工，其孔质量受到切削速度和刀具材料的显著影响。下面我们将详细探讨这方面的研究。

1. 实验工作

1.1 工件材料、刀具和实验设置

• 工件材料 ：采用铸造并经过热处理（固溶处理、热水淬火、空冷后人工时效）的C355铝合金，其名义化学成分按重量百分比计为：93.5% Al、4.7% Si、1.2% Cu、0.5% Mg和0.1% Mn。将铸造材料进行面铣加工，制成340 × 180 × 30 mm的矩形块用于主要刀具磨损实验，同时制作20 × 180 × 30 mm的薄条用于切削力和孔质量/尺寸精度评估。热处理后合金的机械性能如下表所示：
  | 属性 | 值 |
  | ---- | ---- |
  | 硬度 (HK) | 154 |
  | 极限抗拉强度 (MPa) | 346.3 |
  | 屈服应力 (MPa, 0.2%) | 271.7 |
  | 弹性模量 (GPa) | 65.31 |
  | 断裂伸长率 (%) | 6.5 |

• 刀具 ：评估了未涂层和化学气相沉积（CVD）金刚石涂层的整体硬质合金（K10，10% Co粘结剂）铰刀，以及两种不同等级的钎焊聚晶金刚石（PCD）铰刀，分别是单峰细晶粒（CTB002；2 µm晶粒尺寸）和多峰（CTM302；2 - 30 µm晶粒尺寸）配方。硬质合金基体的室温硬